Всё сочувствие, на которое мы решились
 

Генотерапия помогла исправить волосковые клетки во внутреннем ухе мышей

Исследователи разработали генотерапевтический препарат, который восстановил волосковые клетки во внутреннем ухе новорожденных мышей.

Генотерапия помогла исправить волосковые клетки во внутреннем ухе мышей

С помощью аденоассоциированного вирусного вектора ученые доставили в клетки животных белок Eps8, дефицит которого приводит к глухоте. После введения препарата мышам с мутацией в гене Eps8 нехватка белка восполнялась и восстанавливалась структура волосковых клеток. Результаты работы опубликованы в журнале Molecular Therapy — Methods & Clinical Development.

Волосковые клетки — рецепторные клетки, которые находятся на базальной мембране в улитке внутреннего уха. Если звук достигает этой части, волоски изгибаются и клетки преобразуют механическое движение в электрические импульсы, передающиеся в мозг. Когда мы включаем громкую музыку или окружены сотней болельщиков на футбольном стадионе, шум может заставить волоски согнуться слишком сильно, что приведет к их повреждению и появлению долгосрочной потери слуха. ВОЗ предполагает, что к 2050 году в мире 2,5 миллиарда человек будут страдать от глухоты.

Кроме приобретенной потери слуха существует форма врожденной глухоты. Ее частота очень велика: в развитых странах глухота встречается у одного ребенка из 500, и примерно в 80 процентах случаев это обусловлено генетически. К врожденной глухоте приводят мутации в 124 генах. Одна из таких мутаций нарушает синтез белка Eps8, который регулирует длину и правильную архитектуру стереоцилиарных пучков (стереоцилий) у волосковых клеток. Без него пучки вырастают слишком короткими, чтобы эффективно преобразовывать механические колебания в нервные импульсы.

Ученые во главе с Уолтером Маркотти (Walter Marcotti) и Цзин-И Жэном (Jing-Yi Jeng) из Университета Солка собрали генно-инженерную конструкцию на основе аденоассоциированного вирусного вектора (AAV) для борьбы с врожденной глухотой. Вектор имитирует настоящий вирус, но его природные инфекционные белки заменены на белок интереса — тот, в котором нуждается клетка, в данном случае — Eps8 мыши. Исследователи вводили собранный вектор в улитку внутреннего уха мышей и спустя несколько недель оценивали, насколько восстановились стереоцилии.

У мышей, которым препарат был введен в возрасте один день, функции волосковых клеток начинали восстанавливаться. К 29 дню у таких мышей белок Eps8 локализовался на кончиках стереоцилиарных пучков точно также, как у мышей дикого типа. В итоге исправленная волосковая клетка начинала работать как механоэлектрический преобразователь. Но длина стереоцилий была непостоянной у разных клеток, при этом у здоровых мышей все стереоцилиарные пучки были одинаковой длины. При доставке препарата взрослым мышам пучки практически не восстанавливались. Белок Eps8 не локализовался на кончиках стереоцилий, а был распределен по всей длине пучка, который оставался коротким.

Генотерапия помогла исправить волосковые клетки во внутреннем ухе мышей
Микрофотографии пучков волосковой клетки у взрослых мышей дикого типа с полным нокаутом гена Eps8 (Eps8-/-) и у мышей, которым в первые дни жизни ввели AAV (Eps8-/- Anc80L65-Eps8). Стрелки указывают пучки, которые начали восстанавливаться.

Ученые заключили, что AAV-доставка экзогенного Eps8 — это перспективный метод терапии врожденной глухоты, но для полного восстановления слуха ее необходимо проводить внутриутробно. Эта гипотеза связана с тем, что у мышей после терапии слух не восстанавливался, несмотря на появление белка Eps8 в волосковых клетках. Ученые считают, что существует критический период для полного восстановления волосковых клеток: в постнатальном периоде клетки накапливают слишком много нарушений, которые невозможно исправить.

Автор: Ирина Грищенко

Ссылка на источник